Eenvoudige lynvolgers met behulp van Arduino: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Arduino Line -volgerrobot

In hierdie tutoriaal bespreek ons die werking van 'n Arduino -lyn na 'n robot wat 'n swart lyn op 'n wit agtergrond sal volg en die regte draai sal neem wanneer dit krommes in sy pad bereik.

Arduino -lynvolgkomponente

1. Arduino
2. IR -sensor (array -sensor of 2 individuele sensors)
3. DC motor
4. LIPO battery
5. Robot Chasis
6. Arduino IDE

Arduino

Almal ken dalk Arduino; Dit is die elektroniese platform wat die meeste gebruik word en vinnig ontwikkel met soveel mikrobeheerborde en sagteware. Vir ons lyn wat die robot volg, gebruik ek Arduino UNO, die bord wat die meeste gebruik word.

Die Arduino Nano is die beste opsie om aan die gang te kom met elektronika en kodering, as dit u eerste ervaring met die Arduino -platform is. U kan enige Arduino -bord vir hierdie projek gebruik.

IR sensor

Soos vroeër genoem, volg ons lyn na robot 'n swart lyn op 'n wit agtergrond. Ons het dus iets nodig wat die lyn sal 'sien' en vir die volgeling moet sê om die lyn te volg of om te draai as dit van die lyn af weggaan. Vir hierdie doel gebruik ons 'n IR (infrarooi) sensor.

Stap 1: Aan die gang met PCB

Kry die PCB van JLCPCB

EasyEDA is 'n makliker, maar kragtige aanlyn -PCB -ontwerphulpmiddel waarmee elektroniese ingenieurs, hackers, opvoeders, stokperdjies, vervaardigers en entoesiaste hul projekte se skemas sowel as die uitleg van die PCB kan ontwerp en deel. Dit is 'n ontwerpgereedskap geïntegreerde LCSC -komponentekatalogus en JLCPCB PCB -diens wat gebruikers help om tyd te bespaar om van hul idees werklike produkte te maak.

Eenvoudig gesê, die uitleg van die PCB is soortgelyk aan 'n kaart. 'N Kaart wat alle komponente met mekaar verbind deur geleidingspore. Dit is hierdie ontwerp wat ons afdruk op 'n koperbeklede bord wat dan ontwikkel word tot 'n PCB. Surface Mount Technology is die tegniek om PCB's te monteer deur die komponente op die oppervlak van die bord te monteer. Anders as die tradisionele metode om die komponente deur gate te plaas en aan die ander kant te soldeer, word die komponente in SMT oor die bord geplaas en die leidings aan dieselfde kant gesoldeer.

Stap 2: Die stroombaan

Om te begin, gaan eers na die webwerf van EasyEDA en skep 'n gratis rekening. Gaan na "Editor" en skep 'n nuwe projek. Tot dusver beskik JLCPCB oor 689 basiese komponente en 30k+ uitgebreide komponente. Sien die volledige lys van komponente hier. Maak seker dat u die komponente uit hierdie lys byvoeg terwyl u die skemas in EasyEDA teken. U kan selfs na die komponente soek en die beskikbaarheid daarvan nagaan.

U kan nou u uitleg met ingeboude gereedskap in EasyEDA laat doen. U kan nou die Gerber -lêer aflaai en dit gebruik om u PCB van JLCPCB te vervaardig.

Gerber -lêer bevat inligting oor u PCB, soos inligting oor PCB -uitleg, laaginligting, afstandsinligting, spore, om maar 'n paar te noem. BOM -lêer of materiaal bevat die lys van alle komponente in die uitleg. CPL -lêer (Component Placement List / Pick & Place File (PNP) -lêer), word dit deur outomatiese SMT -monteermasjiene gebruik om te bepaal waar elke onderdeel op die bord moet wees.

Stap 3: Bestel die PCB

Gaan na die webwerf van JLCPCBs en klik op 'Nou aanhaal' en laai u Gerber -lêer op. Sodra die Gerber -lêer opgelaai is, sal dit u 'n voorskou van u kringbord wys. Maak seker dat dit die PCB -uitleg van die bord is wat u wil hê. Onder die PCB -voorskou sien u soveel opsies, soos PCB -hoeveelheid, tekstuur, dikte, kleur, ens. Kies alles wat vir u nodig is.

Klik op "Monteer u PCB -borde".

U moet nou die stempel- en CPL -lêer wat ons vroeër afgelaai het, oplaai. Kies al die komponente wat u wil hê dat JLCPCB in u PCB moet monteer. Klik eenvoudig op die bevestigingsvak om die komponente te kies.

Op hierdie bladsy kan u u bestelling hersien. U kan die uitleg nagaan, al die komponente sien, en as daar 'n probleem is, kan u op 'Gaan terug' klik om u bestelling te wysig.

Sodra alles klaar is, klik op "Stoor in mandjie". Op die volgende bladsy kan u 'n gestuur- en betaalopsie kies en veilig uitcheck. U kan Paypal of krediet-/debietkaart gebruik om te betaal.

Die PCB word binne enkele dae vervaardig en gestuur en binne die genoemde tydperk by u huis afgelewer.

Stap 4: Monteer die robot

Laat ons nou begin met die bou van die robot van ons Arduino Line -volger. Hier gaan ons 'n 4 -wiel -robot bou, met 2 DC -motors aan weerskante (voor) en twee dummy -wiele aan die agterkant. Soos vroeër genoem, sal ons die Arduino UNO -bord gebruik om insette van die sensors te kry, dit te verwerk en seine na die L293D -motorbestuurder IC te stuur om die GS -motor van Line Following Robot Arduino aan te dryf.

Hieronder kan u die diagram van die L293D IC vasstel. Soos u kan sien, het dit twee penne vir die invoer van spanning. Een daarvan is om die interne kring van die IC aan te dryf en die ander vir die aandrywing van die motor.

Pin 8 - Motors dryf - 4.5 V tot 33 V Pin 16 - Werking van die IC– 5V As u hierdie verbinding per ongeluk omkeer, kan u die chip afbrand. Hierdie IC het twee H Bridge -stroombane en is dus in staat om twee motors gelyktydig individueel te bestuur. Die een kant van hierdie IC beheer die een motor en die ander kant die tweede motor. Om die motor te laat werk, moet die Aktiveringspen van die kant hoog wees.

Die aktiveringspenne kan ook gebruik word om die snelheid van die motor te beheer met behulp van PWM (Pulse Width Modulation). As u meer wil weet oor L293D en die werking van H-Bridge, volg die onderstaande skakel. Klik hier om die werking van 'n H Bridge -motorbestuurder te leer ken. Ons het dus twee wiele.

Hoe gaan hierdie lynvolger vorentoe, agtertoe, links of regs?

Die logika is redelik eenvoudig. As beide motors dieselfde rigting draai (met die klok of teen die klok in), sal die volgeling van die arduino -lyn vorentoe of agtertoe beweeg. As albei in teenoorgestelde rigting beweeg, draai die lyn wat die robot volg, links of regs.

U kry hier die volledige verbindingsdiagram -> Volledige handleiding vir lynvolgers

Stap 5: Laai kode op en eerste uitvoer

Die kode is baie maklik om te verstaan, en as u vrae het oor die kodes, kan u dit gerus in die kommentaar of in ons gemeenskap vra. U kry volledige kode hiervandaan.

Laai die kode op, skakel dit aan en plaas u Arduino Line -volgerrobot in 'n swart lyn en sien die robot in aksie.

Het pret gehad? In die volgende hoofstuk sal ek u wys hoe u PID -algoritme kan insluit in ons Arduino Line -volger om ons robot gladder en vinniger te maak deur die snelheid van die motor te beheer. Teken in op RootSaid vir meer wonderlike projekte.